项目背景
中国三江航天集团隶属于中国航天科工集团(下文简称“三江航天集团”),是全国首批 56家大型试点企业集团、全国500家最大经营规模工业企业之一,是集科研生产、经营开发、金融贸易为一体的综合大型企业集团。集团共有成员单位26个。现有总资产80多亿元,年营业收入40多亿元。主要承制国家重点航天高科技产品。
随着大规模技术改造带来的生产能力与设计管理水平之间的矛盾日益突出,为了配合三江航天集团的长期发展规划,打造具有国际竞争力的知名品牌,必须将信息系统与先进的管理思想、先进的制造手段相结合,互相促进,互相影响,推动生产方式的进步、变革和完善。
在实施PLM之前,三江航天集团上下就已经意识到,虽然目前国际知名制造企业的发展与信息技术的发展紧密相连,但是信息系统在中国制造业的应用水平还较低。就三江航天集团而言,目前所有的产品数据格式多,检索困难,安全性差,不能完全共享。随着三江航天集团产品种类的增多,数据也是越来越多,数据管理也是越来越困难。通过PLM项目的实施可以建立一个标准化的共享数据库,实现资源共享,减少重复劳动,用标准化的共享数据库直接指导生产,提高工作效率,提前抢占市场。
在这一战略思想指导下,三江航天集团提出了以技术信息化建设为突破口,全面实施信息化目标。开目公司承担了三江航天集团系统总体方案的规划、系统的实施及集成实施工作。已在三江航天集团下属的红峰厂、红林厂、红阳厂、江北厂、三瓦厂、万山厂、险峰厂、基地等多个分厂内实现了CAD/CAPP/CAM/PDM的全面应用与集成,实现了方案编制、产品结构建立、产品数据管理、工艺方案编制、工艺计划下达、工艺规程编制、工艺文件管理、工艺信息汇总、产品研发项目管理、文档签审工作流管理、更改管理等的全面信息化。
实施过程
三江航天遵循“总体规划、分步实施、重点突破、效益驱动”的实施原则,截止到2007年1月,已在三江航天险峰机械厂、三江航天红峰机械厂、三江航天万山特种车厂、三江航天红阳机械厂、三江航天江河化工厂进行了项目的实施,后续正在进行三江航天瓦力特特种车辆厂、三江航天江北机械厂、三江航天红林机械厂等专业厂的项目实施。通过在险峰厂、红峰厂、江河厂、红阳厂全面实施应用KMCAPP/PDM系统,实现对企业产品数据以及数据产生过程的集中、安全、有效的管理。通过在万山实施编码中心系统,探索企业编码管理系统与产品数据管理、生产管理、质量管理、供应链管理、财务管理等各系统的集成模式,使企业能高质、灵活、准时获取相关信息的编码。
三江航天PLM项目总体重大,各个专业厂的项目工作量大, 关联度高,工作内容复杂,整个项目的重要度高,因此,要求项目资料齐全、规范,准确识别项目价值点,保证实现项目的核心价值。由于项目实施涉及的专业厂多,三江航天PLM实施以各专业厂为基础,以原型系统验证为实施重点,即,结合各专业厂的实际 ,在不进行大规模二次开发的前提下,充分挖掘软件系统本身的功能,建立符合各专业厂产品特点的PLM客户化环境,实现各专业厂内容的产品数据和业务过程的有效管理。在系统运行稳定的基础上,进一步深入进行业务调研,建立更细致和科学的产品分类体系,推行基于PLM平台的产品设计生命周期工作流程管理,进一步实现产品设计的项目化管理,将企业的产品设计水平进行大幅度提升。
主要实施内容
1)功能实现
(1)工程设计部门
典型产品零部件对象建模(含二维和三维图档);
典型产品工艺文档对象建模;
对象类关联关系建模;
零部件属性信息管理及维护
工程 BOM 的管理和维护
工作流建模;
电子化的设计审批流程
工程更改管理
更改申请、执行更改、更改通知
组织结构建模;
权限体系等
所有编码规则的建立
编码中心与ERP的集成
(2)非工程设计部门
输出 EBOM 和采购 BOM
查询零部件的信息
按照零件分类查找
按零部件属性查找
零部件引用关系的查询
及时获取零部件更改通知
可视化文件,方便非研发人员非常直观地查看零部件信息
2)应用推广
以典型产品为试运行样例,推动设计工艺过程中产品数据管理的实际应用;
完成系统集成的应用,促进企业产品设计和工艺设计在系统中全面正常运行;
形成企业级的数据管理应用平台。
3)实施成果
典型产品数据在KMPDM中入库管理;
实现设计和工艺文档在KMPDM中的电子化流转;
所有工艺文件通过KMCAPP完成,并入库管理;
受培训人员70%通过系统考核并拿到应用证书;
通过本项目的实施,三江航天基本上完成了CAPP/PDM系统建设,实现了CAD/CAPP/CAM/PDM全面应用与集成,实现了产品研发和工艺设计过程的全面信息化,提高了技术准备效率,缩短了设计时间,降低了生产成本,提高了产品质量,提升了工厂产品研发技术水平和管理水平。
以险峰厂为例,据初步统计,利用开目CAPP/PDM系统,红峰厂产品设计和工艺编制效率提高30%~40%,采用数控加工的底盘零部件由原来的40%增加到97%,而实现数控加工后的生产效率较传统加工方式普遍提高了3~5倍,特别是采用数控等离子切割,加工效率提高了10多倍,使材料利用率由50%提高到80%;一次交检合格率提高了1.73%,达到99.93%. 利用开目PDM管理软件有效地管理相应的电子文档、产品数据,方便资料的查询,有效地将CAPP工艺文件中的各种工艺信息以数据库的方式进行存储,达到了信息的安全、可靠;同时利用开目BOM汇总开目PDM管理的主材、辅材、工时、工装、设备等工艺信息,产生所需的各种相应的工艺报表,提高了汇总的准确性和高效性;实现了软件的集成性。
项目产生的效益
|
效益
|
现象
|
|
实施前
|
实施后
|
|
信息沟通及有效性
|
工程师要经常向其他部门和相关人员解释当前零件的状态,进行电话沟通或面对面讨论
没有零件数据状态的通知,例如,是否在更改过程中,新版本数据何时生效等
根据纸制书面文件很难确定是否是当前有效的数据
|
零件版本受控,可以及时得到当前有效版本
零部件属性信息的有效支持 - 所有部门都使用同一套完整有效的数据
|
|
工程师参与过多的协调和重复工作
|
零部件数据和零件 BOM 分开维护,很难保持同步
有时会更新错误的零件数据
过多的工程更改很难有效控制,经常要参与不同部门之间的协调工作
手工会签工程更改和图纸
|
采用电子化的更改管理手段
启用工作流程,自动通知相关部门,免除手工签字的繁琐
|
|
零件号方面
|
现有 BOM 表中有重复的零件号
手工编码容易产生错误
不同的部门使用不同的零件编码
|
不会出现重复的零件号
系统自动分配零件号码
根据零件的使用状态和功用分类编码管理
|
|
数据安全性
|
纸制的书面文件安全性较差
研发过程中的零部件数据无法有效保密
零部件数据无法有效控制,可以很容易地得到产品数据
|
通过密码控制零部件信息
分级控制权限,角色、组、用户
已经发布的数据对于所有用户只有可读的权限
设计过程中的零部件数据, 没有授权的用户没有可读权限
产品数据定期备份
系统日志管理和监控管理
|
|
产品配置
|
由于配置信息的不完整,会出现下列问题:
零件采购的问题(供货状态不清)
零件的安装问题(装配过程中可能会漏件)
工程中的问题(零部件信息不正确)
过多的工程更改导致使用不正确的零件数据版本,不正确的零件编码
|
使用产品配置管理,分别定义零部件的使用要求
保证零部件的正确装配关系和适用产品型号
零部件的功能分类更方便于管理,确保使用零部件的最新版本数据
|
项目体会
自从实施KMCAPP/ODM 解决方案以来,三江航天已经改善了很多关键性能指标。比如,设计效率和准确性大大提高,使得生产成本和产品前置时间减少,提高了准时交付率。一次通过率更高了,达到了预期效果。平均无故障工作时间延长,库存和废品也减少了。受到这一成功的鼓舞,三江航天已经决定扩大KMCAPP/PDM 的实施范围,同时深化系统的应用程度。未来的计划包括向集团下属其它专业厂的进行系统的推广应用、设计和工艺的精细化管理、设计向制造现场的延伸、分布式集团化应用等方向扩展。这一系列实施目标的成功实现,在技术层面之外,还依赖于:
选择合适的实施切入点
重视实施队伍的建设
要争得企业决策者的高度重视和全力支持
企业领导的培训
PLM 使用者的培训
要充分重视标准化
供应商的技术服务能力